Якість води визначається її фізичними, хімічними та біологічними характеристикамивід яких залежить придатність води для того чи іншого виду її використання. Хімічне забруднення природних вод, в першу чергу, залежить від кількості та складу стічних вод промислових підприємств та комунального господарства, що скидаються у водні об'єкти. Значна частина забруднюючих речовин надходить у водні об'єкти також внаслідок їх змивання талими та дощовими водами з територій. населених пунктів, проммайданчиків, сільськогосподарських полів, тваринницьких ферм Низька якість води може бути спричинена і природними факторами (геологічні умови, харчування річок водами з великим вмістом органіки тощо).
З усіх видів надходження забруднюючих речовин у водні об'єкти, кількісної оцінки піддаються лише скидання стічних вод, що реєструються. На карті тлом показано річне скидання розчинених забруднюючих речовин у складі стічних вод (в умовних тоннах), що припадає на 1 кв. км. території відповідної водогосподарської ділянки, якою найчастіше є водозбір середньої за розміром річки або окремі частини басейну великої річки, іноді – водозбір озера. Умовні тонни визначаються з урахуванням шкідливості (небезпеки) окремих забруднюючих речовин шляхом введення вагового коефіцієнта для кожної речовини, що чисельно дорівнює зворотній величині гранично допустимої концентрації цієї речовини. Найбільш поширені забруднюючі речовини з великими ваговими коефіцієнтами (100–1000) – , феноли, нітрити та ін. 5).
Найбільшим надходженням маси розчинених речовин у складі стічних вод характеризуються водогосподарські ділянки, у яких розташовано кілька міст із значним обсягом стічних вод. Аналогічний результат виходить при порівняно невеликому об'ємі стічних вод, але із забруднювальними речовинами, що відрізняються великими ваговими коефіцієнтами. Малою інтенсивністю надходження у водні об'єкти забруднюючих речовин у складі стічних вод відрізняється, в основному, північ Сибіру та Далекого Сходу, За винятком ділянки, в межах якої розташований м. Норильськ.
Основним критерієм якістю води в річках та водоймах є середня кратність перевищення гранично допустимої концентрації основних забруднюючих речовин їх фактичним вмістом у воді, що визначається на Державній мережі спостереження управліннями з гідрометеорології та моніторингу навколишнього середовищаРосгідромета.
На водних об'єктах, які не мають пунктів стаціонарного спостереження за якістю води, воно визначено за аналогією з водними об'єктами, на яких ведуться такі спостереження, або на підставі експертної оцінкивпливу на якість води комплексу факторів, насамперед наявності джерел забруднення природних вод, а також розбавляючої здатності водних об'єктів.
«Надзвичайно брудні» води відзначаються в основному в малих річках з низькою здатністю, що розбавляє. При скиданні навіть порівняно невеликого обсягу стічних вод середньорічна концентрація окремих забруднюючих речовин може перевищувати гранично допустиму концентрацію в 30–50, інколи ж більш, ніж 100 раз. Цей класвластивий деяким річкам середнього розміру (наприклад, Чусова), в яку скидаються стічні водиз великим вмістом найнебезпечніших забруднюючих речовин.
До класу «брудних» належать водні об'єкти із середньорічними концентраціями окремих забруднюючих речовин до 10–25 гранично допустимої концентрації. Така ситуація може спостерігатися як на малих, так і на великих річоках чи окремих їх ділянках. Забруднення деяких великих річок (наприклад, Іртиш) пов'язане із судноплавством.
Значно забруднені водні об'єкти характеризуються середньорічними концентраціями забруднюючих речовин до 7–10 гранично допустимої концентрації. Вони типові для багатьох водних об'єктів, розташованих у найбільш економічно розвинених районах Європейської частини Росії та Уралу. Забруднення річок пов'язане, переважно, з видобутком річки – із золотодобувною промисловістю, річок і Нижня Тунгуска - зі змивом забруднюючих речовин із територій берегових господарських об'єктів. Джерелом забруднення річок, що протікають у залісній місцевості, може бути сплав лісу, особливо мольовий.
У «слабко забруднених» водних об'єктах середньорічні концентрації окремих забруднюючих речовин у 2–6 разів перевищують гранично допустиму концентрацію, а «умовно чистих» – це може спостерігатися лише за короткі періоди часу.
Водні об'єкти "слабко забруднених" і "умовно чистих" річок переважають на півночі Європейської частини Росії та Далекого Сходу.
Незважаючи на те, що обсяги скидання забруднених стічних вод в цілому по Росії в 2000-і рр.., порівняно з початком 1990-х рр., зменшилися на 20-25%, поліпшення якості води не спостерігається, а нерідко відзначається навіть його погіршення . Це пояснюється рядом причин, у тому числі значним накопиченням забруднюючих речовин у донних відкладеннях річок і, а також, у ґрунтах та ґрунтах їх басейнів, зниженням ефективності роботи очисних споруд, почастішали випадки аварійного забруднення природних вод Почасти погіршення показників якості води пов'язані з посиленням гранично допустимої концентрації деяких речовин (наприклад, заліза).
Серед забруднюючих речовин, що містяться в поверхневих водах, найчастіше (50-80% проб) значення гранично допустимої концентрації перевищує вміст міді (Сu) і заліза (Fe), а також значення біологічного споживання кисню, що характеризує вміст легкорозчинних органічних речовин. 10-кратне перевищення гранично допустимої концентрації більш ніж 10% проб відзначено для тих же речовин. Для окремих регіонів Росії характерна наявність у водних об'єктах специфічних забруднюючих речовин: лігніну, лігносульфанатів, сульфідів, сірководню, хлорорганічних, метанолу, сполук ртуті. Деякі забруднюючі речовини переходять з водного середовищадонні відкладення і можуть бути джерелом вторинного забруднення вод.
10. Новіков Ю.В., Плітман С.І., Ласточкина К.С. та ін Оцінка якості води за комплексними показниками // Гігієна та саніт. 1987. № 10. С. 7-11.
11. Посібник з методів гідробіологічного аналізу поверхневих вод і донних відкладень / За ред. В.А. Абакумова. Л.: Гідрометеоздат, 1983. 239 с.
12. Шличков А.П., Жданова Г.М., Яковлєва О.Г. Використання коефіцієнта стоку забруднюючих речовин з метою оцінки стану річок // Моніторинг. 1996. №2.
Надійшла до редакції 03.05.05.
Survey of methods of a complex estimation of quality of surface waters
Послідовність методів комплексної прихильності якості surface waters is resulted. Можливість використання деякого з них для прихильності якості води за об'єктами Udmurtiya розглядається.
Гагаріна Ольга В'ячеславівна Удмуртський державний університет 426034, Росія, м. Іжевськ, вул. Університетська, 1 (корп. 4)
E-mail: ogagarina@udm. ru
джерелом питного водопостачання, що характеризується слабопроточним режимом і схильним до процесів ефтрофування, необхідна оцінка якості води, що поєднує гідрохімічні, бактеріологічні та гідробіологічні показники. У цьому випадку віддаємо перевагу методам першої групи.
Окрім іншого, оцінка якості поверхневих вод також залежить і від цілей дослідження. Якщо ми хочемо отримати наближену картину хімічного забруднення природних вод, то нам насправді достатньо оцінки якості води за допомогою ІЗВ. Якщо ж маємо за мету охарактеризувати водний об'єкт як екосистему, то одних гідрохімічних характеристик недостатньо, необхідно вводити і гідробіологічні показники.
На завершення слід зазначити, що застосування будь-якої обраної комплексної оцінки якості води у кожному конкретному випадку потребує додаткових досліджень для повнішої розробки практичної та універсальної системи оцінки якості природних вод.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Білогуров В.П., Лозанський В.Р., Песіна С.А. Застосування узагальнених показників з метою оцінки забрудненості водних об'єктів // Комплексні оцінки якості поверхневих вод. Л., 1984. С. 33-43.
2. Билінкіна А.А., Драчов С.М., Іцкова А.І. Про прийоми графічного зображенняаналітичних даних про стан водойм // Матеріали 16-го гідрохім. совіщ. Новочеркаськ, 1962. С. 8 – 15.
3. Тимчасові методичні вказівки щодо комплексної оцінки якості поверхневих та морських вод. Утв. Держкомгідрометом СРСР 22.09.1986 р.
4. №250-1163. М., 1986. 5 с.
5. Гурарій В.І., Шайн А.С. Комплексна оцінка якості води// Проблеми охорони вод. Харків, 1975. Вип.6. З. 143-150.
6. Драчов С.М. Боротьба із забрудненням річок, озер, водосховищ промисловими та побутовими стоками. М.; Л.: Наука, 1964. 274 с.
7. Ємельянова В.П., Данилова Г.М., Колесникова Т.Х. Оцінка якості поверхневих вод суші за гідрохімічними показниками // Гідрохімічні матеріали. Л.: Гідрометеоіздат, 1983. Т.88. З. 119-129.
8. Жукінський В.М., Оксіюк О.П., Олійник Г.М., Кошелєва С.І. Критерії комплексної оцінки якості поверхневих прісних вод// Самоочищення та біоіндикація забруднених вод. М.: Наука, 1980. З. 57 - 63.
9. Методичні засадиоцінки антропогенного впливу на якість поверхневих вод/За ред. А.В. Караушева. Л.: Гідрометеоздат, 1981. 175 с.
Залежно від значень комплексних оцінок W автори пропонують 4 рівня забруднення водойм (див. табл. 4).
Таблиця 4
Ступінь забруднення водойм залежно від значень комплексних показників W, розрахованих за лімітуючими ознаками шкідливості
Рівень забруднення Критерій забруднення за величинами комплексних оцінок
Органолептичний W) Санітарний режим ТО Санітарно-токсикологічний ^ст) Епідемологічний ТО
Допустимий 1 1 1 1
Помірний 1,0 - 1,5 1,0 - 3,0 1,0 - 3,0 1,0 - 10,0
Високий,0 2, 1,5 3,0 - 6,0 3,0 - 10,0 10,0 - 100,0
Надзвичайно високий > 2,0 > 6,0 > 10,0 > 100,0
Достоїнством даної методики є не тільки повніший облік гідрохімічних показників якості води, але й те, що на відміну від перерахованих вище показників ІЗВ і КІЗ в даному випадку враховуються ще й бактеріологічні показники. Це особливо важливо для водойм господарсько-питного та рекреаційного призначення. Однак при оцінці якості води за даною методикою привертають увагу два моменти: по-перше, відсутнє чітке визначення пріоритетних показників мікробного забруднення. Найімовірніше, для водойм, що є джерелами питного водопостачання, такого як Іжевський ставок, як такі можна запропонувати такі: число термотолерантних коліформних бактерій, кількість коліфагів, наявність збудників кишкових інфекцій. Кожен із цих показників вже окремо може виступати як епідеміологічний критерій. По-друге, автори пропонують всього 4 градації рівня забруднення, що не достатньо при роботі з водними об'єктами (або їх ділянками), що відрізняються різним рівнем антропогенного навантаження.
Насамкінець хочеться підкреслити, що при розробці комплексних показників якості води треба виходити з особливостей гідрологічного режиму, кліматичних, ґрунтових умов водозбору, а також виду водокористування. Так, для Іжевського водосховища, що є
клас якості води. Таким чином, виникає незрозуміла ситуація - або ми вводимо до уваги всі гідрохімічні показники, за якими є аналізи води, або тільки 5-6 особливо наболілих для даної водойми.
Практичний досвід показує, що такий суб'єктивний фактор, як кількість інгредієнтів, за якими проводиться оцінка якості води, може вплинути на результат. Для водних об'єктів, що зазнають значного антропогенного впливу, з введенням до розрахунку КІЗ більшої кількості інгредієнтів клас якості води погіршується.
На нашу думку, більш вірний підхід до оцінки якості води, який дозволив би уникнути суб'єктивізму, зводиться до методів, де в розрахунках беруть участь обов'язкові показники, об'єднані в групи за лімітуючим показником шкідливості (ЛПВ). Одним з таких є метод оцінки якості води Ю.В.Новікова із співавторами, які пропонують розраховувати комплексну оцінку рівня забруднення за кожною лімітуючою ознакою шкідливості. При цьому використовуються чотири критерії шкідливості, по кожному з яких сформована певна група речовин та специфічних показників якості води:
Критерій санітарного режиму (Wc), коли враховують розчинений кисень, БПК5, ГПК та специфічні забруднення, що нормуються за впливом на санітарний режим;
Критерій органолептичних властивостей (^ф), коли враховують запах, зважені речовини, ГПК та специфічні забруднення, що нормуються за органолептичною ознакою шкідливості;
Критерій небезпеки санітарно-токсикологічного забруднення (Wcm): враховують ГПК та специфічні забруднення, що нормуються за санітарно-токсикологічною ознакою;
Епідеміологічний критерій (W,), що враховує небезпеку мікробного забруднення.
Одні й самі показники можуть входити одночасно у кілька груп. Комплексна оцінка обчислюється окремо для кожної лімітуючої ознаки шкідливості (ЛПВ) Wc, W,/,. Wcm та W, за формулою
W= 1 + ^---------------
де W - комплексна оцінка рівня забруднення води по даному ЛПВ, я-число показників, що використовуються в розрахунку; N - нормативне значення одиничного показника (найчастіше N = ПДКг). Якщо 6 i< 1, то есть концентрация менее нормативной, то принимается 6 i = 1.
Таблиця 3
Класифікація якості води водотоків за величиною комбінаторного індексу забрудненості
Клас якості Розряд класу якості Характеристика стану забрудненості Величина комбінаторного індексу забрудненості (КІЗ)
без урахування кількості лімітуючих показників забрудненості (ЛПЗ) з урахуванням числа лімітуючих показників забрудненості
1 ЛПЗ (k=0,9) 2 ЛПЗ (k=0,8) 3 ЛПЗ (k=0,7) 4 ЛПЗ (k=0,6) 5 ЛПЗ (k=0,5)
I слабо забруднена
II - забруднена (1п; 2п] (0,9n; 1,Bn] (0,Bn; 1,6n] (0,7n; 1,4n] (0,6n; 1,2n] (0,5n); 1,0n]
III брудна (2п; 4п] (1,Bn; 3,6n] (1,6n; 3,2n (1,4n; 2,Bn] (1,2n; 2,4n] (1,0n; 1,5n) ]
III а брудна (2п; 3п] (1,Bn; 2,7n] (1,6n; 2,4n] (1,4n; 2,1n] (1,2n; 1,Bn] (1,0n; 1) ,5n]
III б брудна (3п; 4п] (2,7n; 3,6n] (2,4n; 3,2n] (2,1n; 2,Bn] (1,Bn; 2,4n] (1,5n; 2) ,0n]
IV дуже брудна (4п; 11п] (3,6n; 9,9n] (3,2n; B,Bn] (2,Bn; 7,7n] (2,4n; 6,6n] (2,0n; 5) ,5n]
IV а дуже брудна (4п; 6п] (3,6n; 5,4n] (3,2n; 4,Bn] (2,Bn; 4,2n] (2,4n; 3,6n] (2,0n;); 3,0n]
IV б дуже брудна (6п; 8п] (5,4n; 7,2n] (4,Bn; 6,4n] (4,2n; 5,6n] (3,6n; 4,Bn] (3,0n;); 4,0n]
IV дуже брудна (8п; 10п] (7,2n; 9,0n] (6,4n; B,0n] (5,6n; 7,0n] (4,8n; 6,0n] (4,0n); 5,0n]
IV г дуже брудна (10п; 11п] (9,0n; 9,9n] (B,0n; B,Bn] (7,0n; 7,7n] (6,0n; 6,6n] (5,0n;); 5,5n]
Далі проводиться підсумовування узагальнених оціночних балів всіх визначених у створі забруднюючих речовин. Так як при цьому враховуються різні комбінації концентрацій забруднюючих речовин в умовах їхньої одночасної присутності, В.П.Ємельянова із співавторами і назвали цей комплексний показник комбінаторним індексом забрудненості.
За величиною комбінаторного індексу забрудненості та кількістю врахованих в оцінці інгредієнтів якості води воду відносять до того чи іншого класу якості. Вирізняють чотири класи якості води: слабо забруднена, забруднена, брудна, дуже брудна. Оскільки третій і четвертий класи якості води характеризуються ширшими, ніж перший і другий, діапазонами коливань величини КІЗ і забруднення води, що значно розрізняється, оцінюється однаково, потрапляючи в один і той же клас, автори вводять в ці класи розряди якості (табл.3).
Інгредієнти, для яких величина загального оцінного балу більша або дорівнює 11, виділяються як лімітуючі показники забрудненості (ЛПЗ).
У тих випадках, коли вода дуже сильно забруднена однією або декількома речовинами, але має задовільні характеристики за іншими, при отриманні КІЗ відбувається згладжування високих величин одних показників за рахунок низьких величин за іншими показниками. Для усунення цього в градації якості вводиться коефіцієнт запасу, яким навмисно занижуються кількісні вирази градацій якості в залежності від числа лімітуючих показників забрудненості і зменшуються зі зростанням числа останніх (від 1 за відсутності ЛПЗ до 0,5 при 5 ЛПЗ). Таким чином, за наявності у воді водного об'єкта лімітуючих показників забрудненості клас якості води визначається з урахуванням коефіцієнта запасу. У разі присутності у воді понад п'ять ЛПЗ, або при величині КІЗ понад 11 п вода характеризується як «неприпустимо брудна» і розглядається поза пропонованою класифікацією.
Отже, під час розрахунку КІЗ проти ІЗВ, крім кратності перевищення ГДК, враховується ще повторюваність перевищення ГДК. Це дуже важливе доповнення хоч і ускладнює оцінку якості води (при простоті розрахунків потрібна значна обробка матеріалу), але робить логічно завершеним уявлення про забруднення водного об'єкта.
Однак, як було зазначено вище, автори даного методу не обмежують кількість інгредієнтів, що беруть участь у розрахунку КІЗ. Хоча, як показує практичний досвід, при оцінці якості води водних об'єктів, схильних до високого антропогенного навантаження (річки та водойми в межах міста), чим більше інгредієнтів бере участь у розрахунку КІЗ, тим гірше
наступний метод оцінки якості води за допомогою комбінаторного індексу забрудненості (надалі - КІЗ), запропонованого В.П.Емельянової із співавторами.
Визначення КІЗ здійснюється за наступною формулою:
де Ч, - узагальнений оцінний бал.
Розрахунок КІЗ проводиться у кілька етапів. Спочатку встановлюється міра стійкості забрудненості (за повторюваністю випадків перевищення ГДК):
де Н - повторюваність випадків перевищення ГДК за 1 інгредієнтом; NПдК -кількість результатів аналізу, в яких вміст 1-го інгредієнта перевищує його граничну допустиму концентрацію; N - загальна кількість результатів аналізу по,-му інгредієнту.
За ознакою повторюваності можна виділити якісні характеристики забрудненості, яким потім присуджуються кількісні вирази у балах.
Другий етап встановлення рівня забрудненості ґрунтується на визначенні показника кратності перевищення ГДК
де К - кратність перевищення ГДК по і-му інгредієнту; С - концентрація і-го інгредієнта у воді водного об'єкта, мг/л; СПдК - гранична допустима концентрація і-го інгредієнта, мг/л.
При аналізі забруднення води водних об'єктів за кратністю перевищення нормативів окремою забруднювальною речовиною виділяються якісні характеристики забрудненості, яким присвоюються кількісні вирази градацій у балах.
Поєднуючи перший і другий щаблі класифікації води по кожному з інгредієнтів, що враховуються, отримуємо узагальнені характеристики забрудненості, умовно відповідні мірі їх впливу на якість води за певний проміжок часу. Якісним узагальненим характеристикам надано узагальнені оціночні бали Б, отримані як добуток оцінок за окремими характеристиками.
Таблиця 2
Класи якості води залежно від значення індексу забруднення
Води Значення ІЗВ Класи якості вод
Дуже чисті до 0,2 I
Чисті 0,2-1,0 II
Помірно забруднені 1,0-2,0 III
Забруднені 2,0-4,0 IV
Брудні 4,0-6,0 V
Дуже брудні 6,0-10,0 VI
Надзвичайно брудні >10,0 VII
Щодо останньої умови, хотілося б відзначити таке. У середині 90-х років. А.П. Шличковим із співавторами було запропоновано ІЗВ з урахуванням водності (надалі - ІЗВ*). Розрахунок ІЗВ* здійснюється за такою формулою:
А Х"™4 * Х-"факт
ІЗВ * = ІЗВ К = - £
Чисельник у даному вираженніє спостерігається стік інгредієнтів, які вносять основний внесок у забруднення, а знаменник -його гранично допустимий стік в середній по водності рік. І якщо забрудненість зарегульованих річкових систем (приклад - р. Іж) може бути охарактеризована за допомогою ІЗВ, то на річках, що характеризуються постійним визначеннямвитрат, розрахунок ступеня забрудненості водного об'єкта протягом року має йти з поправкою на водність цього року. Спостереження показують, що на річках, що підпадають під основний вплив неорганізованих джерел забруднення, що знаходяться на водозборі, у багатоводні роки та сезони року (весна) ІЗВ перевищує просто ІЗВ. Інша картина характерна для річок, що приймають організовані скидання стічних вод або забруднені притоки (для яких знову ж таки основне джерело забруднення - організоване відведення стоків). І тут ІЗВ* у багатоводні роки, навпаки, нижче, ніж ІЗВ. Пояснюється це найкращим розведенням річок забруднювачів, що організовано надходять у русла, від постійних джерел забруднення.
Явна перевага ІЗВ - швидкість розрахунків, яка зробила цей показник одним із найпоширеніших. Однак, ґрунтуючись лише на гідрохімічних показниках, він може використовуватись для наближеної оцінки сучасного стануводного об'єкта, а також
Однак у чинному варіанті СанПіН 2.1.5.980-00 така гігієнічна класифікація вже відсутня.
Другу групу методів з оцінки якості води становлять методи, засновані на використанні узагальнених числових характеристик комплексних індексів якості води. Одним із найбільш часто застосовуваних у системі оцінки якості поверхневих вод є гідрохімічний індекс забруднення води (ІЗВ), встановлений Держкомгідрометом СРСР. Цей індекс є середньою часткою перевищення ГДК за строго лімітованим числом індивідуальних інгредієнтів (як правило, їх 6):
де С – концентрація компонента (у ряді випадків – значення фізикохімічного параметра); п – число показників, що використовуються для розрахунку індексу, п = 6; ГДК - встановлена величина нормативу для
відповідного типу водяного об'єкта.
Таким чином, ІЗВ розраховується як середнє з 6 індексів: О2, БПК5 і чотирьом забруднювачам, які найчастіше перевищують ГДК. Викликано це тим, що забруднення водного об'єкта може бути обумовлено перевищенням ГДК одним-двома речовинами, а вміст інших порівняно з ними незначний, і в результаті усереднення ми можемо отримати занижені значення ІЗВ. Для усунення цієї вади треба враховувати саме пріоритетні забруднювачі водних об'єктів. Для водних об'єктів Удмуртії вони представлені змістом органічної речовини, заліза загального, азоту амонійного, нафтопродуктів, міді, цинку Одним із постійних індексів при розрахунку ІЗВ є вміст розчиненого кисню. Воно нормується з точністю до навпаки: замість відношення С/ПДКг-підставляється обернена величина. Залежно від величини ІЗВ ділянки водних об'єктів поділяють на класи (табл. 2).
При цьому встановлюється вимога, щоб індекси забруднення води порівнювалися для водних об'єктів однієї біогеохімічної провінції та подібного типу, для одного і того ж водотоку (за течією, часом і т.д.), а також з урахуванням фактичної водності поточного року.
Біомаса фітопланктону – структурний гідробіологічний показник; при величині 5,0 г/м3 фітопланктон сприяє самоочищенню вод; Вищі значення притаманні масового розвитку фітопланктону («цвітіння» води), наслідками якого є погіршення санітарно-біологічного стану та якості вод.
Фітомаса нитчастих водоростей дає уявлення про реальну та потенційну можливість погіршення якості вод, оскільки розкладання фітомаси нитчастих водоростей є причиною забруднення вод органічними речовинами, підвищення чисельності бактерій. Оцінюється за величинами для всієї площі, де розвиваються ці водорості.
Індекс самоочищення / самозабруднення (Л/Я). Відношення валової продукції до сумарної деструкції планктону на добу є функціональним гідробіологічним показником. Низькі значення індексу (менше 1) свідчать про перевищення споживання кисню над його продукуванням, у результаті створюється несприятливий переробки забруднень кисневий режим. Значення вище одиниці характеризують процеси окислення органічної речовини, що інтенсивно йдуть. Разом з тим, при регулярному перевищенні продукції над деструкцією (Л/Я>1) відбувається біологічне забруднення за рахунок первинно продукованої залишкової органічної речовини.
Для виявлення впливу на якість води водойм виробничих та господарсько-побутових стічних вод у комплексну оцінку В.М. Жукінським із співавторами було включено схему біотичного індексу оцінки якості води, прийняту в Англії. «Великими
перевагами останньої є: комбінований облік видового
різноманітності організмів, перетворення якісних характеристику кількісні (бали або індекси), чутливість до забруднення нез'ясованого походження та простота використання; недоліком -обмеження таксонів-індикаторів... У зв'язку з цим у запропонованій системі не заповнена графа ''Таксони-індикатори''». При використанні цієї оцінки якості води стосовно Іжевського ставку потрібен підбір специфічних для даної водойми таксонів-індикаторів, що, втім, є сферою діяльності гідробіологів і вимагає спеціального розгляду.
Досить вдала спроба дати класифікацію води за рівнем забрудненості для водойм господарсько-питного та рекреаційного призначення була й на рівні нормативних документів. Так, у СанПіН 4630-88 наводиться гігієнічна класифікація водних об'єктів.
комплексної оцінки якості води водоймищ, і доповнивши їх, тим самим розширити рамки оцінки якості води. Однією з найуспішніших у цій галузі є розробка комплексної оцінки якості поверхневих прісних вод (ранній варіант), запропонована В.М. Жукінським із співавторами. Оцінюється в ній ступінь забрудненості водойми з урахуванням ефтрофування водойм, що є актуальним для Іжевського водосховища. У даній класифікації поряд з гідрохімічними показниками якості води (рН, азот амонійний, нітратний, фосфати, відсоток насичення води розчиненим киснем, окислюваність перманганатна та біхроматна, БПК5) використовуються і бактеріологічні показники: біомаса
фітопланктону та нитчастих водоростей, індекс самоочищення. Зупинимося на характеристиці цих важливих показників.
Таблиця 1
Система коефіцієнтів для виведення загального значенняпоказника
Найменування показника Ступінь забруднення
Дуже чисті Чисті Помірно забруднені Забруднені Забруднені Дуже брудні
Азот амонійний 0 і 3 6 12 15
БПК5 та токсичні речовини 0 і 5 8 12 15
Радіоактивність загальна 0 і 3 5 15 25
Титр кишкової палички 0 2 4 10 15 30
Запах 0 і 2 8 10 20
Зовнішній вигляд 0 і 2 6 8 10
Середньо-сумарний коефіцієнт забруднення 0-1 2 3-4 5-7 8-10 >10
деяких важких металів(Марганець, хром), нафтопродукти, азот амонійний, фосфати, БПК5, колі-індекс, запах води.
Таким чином, автори вищенаведеної класифікації якості води виявили показники, які, на їхню думку, найчастіше повинні використовуватися при вивченні водойм. Дуже необхідними (можна навіть сказати насущними) є ці показники і для характеристики санітарного стану водних об'єктів Удмуртії, особливо тих, що знаходяться в сільській місцевості, де основними джерелами забруднення є або неорганізовані джерела - поверхневий стік з об'єктів тваринництва та села, або організовані - відведення у водні об'єкти неочищених господарсько-побутових стічних вод.
Дуже важливим показником санітарного стану водойм є вміст токсичних речовин. «Як показник ступеня забруднення водойм за вмістом токсичних речовин можна прийняти відношення кількості токсичних речовин, знайдених аналітично, до допустимих концентрацій, згідно з існуючими нормативами» .
На жаль, С.М.Драчов не уточнює, які саме токсичні речовини можуть виступати як показові, найімовірніше, ті, за якими відзначаються частіші перевищення санітарно-гігієнічних нормативів. Щодо водних об'єктів нашої республіки таким може бути вміст заліза загального, міді, цинку, хрому.
Кожному з показників авторами даного методу надається пріоритет – цифрове значення, що відповідає важливості та значущості даного фактора. Якщо за різними показниками класифікація водойми неоднозначна (одно і те ж стан води по різним показникамможе бути віднесено до різних класів якості, що є недоліком даних методів), то необхідно розрахувати загальний показник забруднення шляхом усереднення числових значеньумовних пріоритетів. Коефіцієнти для підрахунку загального показника та угруповання водойм за сумою ознак наведені в табл. 1.
Незважаючи на те, що за допомогою даної класифікації спробували дати оцінку санітарного стану води водойм (поки ще не йдеться про комплексну оцінку якості води), не можна не визнати вдалим вибір пріоритетних показників: титр кишкової палички, запах, БПК5, азот амонійний і зовнішній виглядводоймища біля місця взяття проб (за ступенем забруднення нафтою). Природно, що майже за півстоліття, що минули після появи цієї класифікації, розширилися знання у цій галузі та технічні засоби проведення моніторингу якості води. Тому всі ці показники можна взяти лише за основу при розробці
прийнятий у міжнародному стандарті якості питної води (1958). Останній показник є відношенням кількості одноклітинних організмів, що не містять хлорофілу (В), до загальної кількості організмів, включаючи містять хлорофіл (А), виражене у відсотках: БПЗ = 100 * В / (А + В); органолептичних показників (прозорість, вміст завислих речовин, запах води, зовнішній вигляд поверхні води).
показником може бути взята сумарна активність, оскільки щодо даного визначення є найбільша кількістьаналітичних матеріалів”.
Як основні показники А.А. Билінкіною із співавторами було рекомендовано п'ять таких показників: титр кишкової палички, запах, БПК5, азот амонійний та зовнішній вигляд водоймища біля місця взяття проб (за ступенем забруднення нафтою).
Згодом у літературі з'явилося багато пропозицій щодо вибору основних показників для оцінки якості води. Одні автори пропонували використовувати всі показники, для яких встановлено ГДК. Інші використовували у розрахунках обмежену кількість показників (у середньому 9 - 16).
Ідеальним варіантом було б використання всіх показників, але це неможливо в реальних умовах. Необхідно вибрати показники обов'язкового спостереження. Майже всі автори з невеликими варіаціями сходяться на наступній групі: зважені речовини, розчинені
кисень, біохімічне споживання кисню (БПК), рН, колі-індекс, №+, N0^, хлориди, сульфати.
Пропозиції комплексної оцінки якості води на основі такого скорочення списку (або якогось із його розширених варіантів) базуються на використанні принципу репрезентативності, згідно з яким забруднюючі речовини ділять на дві групи: репрезентативні та фонові. Першу групу визначають систематично, а другу – щодо рідко. До репрезентативних спеціально відбираються забруднення, концентрації за якими, виходячи з місцевих умов, можуть значно перевищувати ГДК. Як тло розглядаються речовини обов'язкової групи (їх може бути 15-20). Наприклад, для Іжевського водосховища, розташованого в межах міста і приймаючого виробничі та побутові стічні води, а також поверхневий стік з міської межі, до репрезентативних слід включати з'єднання
УДК 504.4.054 О.В. Гагаріна
ОГЛЯД МЕТОДІВ КОМПЛЕКСНОЇ ОЦІНКИ ЯКОСТІ ПОВЕРХНІВНИХ ВОД
Наводиться огляд методів комплексної оцінки якості поверхневих вод. Розглядається можливість використання деяких із них для оцінки якості водних об'єктів Удмуртії.
Ключові слова: якість води, оцінка якості води, показники якості води, класи якості води.
Існуючі на сьогоднішній день методи комплексної оцінки забрудненості поверхневих вод принципово поділяють на дві групи: до першої відносять методи, що дозволяють оцінювати якість води за сукупністю гідрохімічних, гідрофізичних, гідробіологічних, мікробіологічних показників; до другої групи - методи, пов'язані з розрахунком комплексних індексів забрудненості води.
У першому випадку вода за якістю поділяється на класи з різним ступенем забруднення. Цей метод оцінки стану водойм має давню історію. Ще в 1912 р. в Англії подібна класифікація була запропонована Королівською комісією зі стічних вод. Щоправда, тоді було використано переважно хімічні показники. Згідно зовнішніми ознакамизабруднення водойми були поділені на шість груп: дуже чисті, чисті, досить чисті, порівняно чисті, сумнівні та погані. Як показники тоді було взято БПК5, окислюваність, амонійний, альбуміноїдний і нітратний азот, зважені речовини, хлор-іон і розчинений кисень. Крім того, враховувалися запах, каламутність води, наявність чи відсутність риб, характер водяної рослинності. Найбільше значеннянадавалося величині БПК.
У 1962 р. в СРСР А. А. Билінкіної із співавторами була запропонована класифікація водойм за хімічними, бактеріологічними та гідробіологічними ознаками та фізичним властивостям. Вона стала першою найбільш досконалою розробкою в цьому напрямку, що заклала основи шестибальної шкали класифікації водойм, що широко поширилася. Оцінка якості води здійснюється з використанням хімічних показників (вміст розчиненого кисню, рН, БПК5, окислюваність, амонійний азот, вміст токсичних речовин); бактеріологічних та гідробіологічних показників (колі-титр, колі-індекс, кількість сапрофітних організмів, кількість яєць гельмінтів, сапробність та біологічний показник забруднення, або індекс Хорасави,
Загальна характеристика якості поверхневих вод
Характеристика якості річок Вологодській областівиконано на підставі матеріалів, отриманих в результаті проведення гідрохімічного моніторингу у 50 пунктах, контроль на яких здійснює Вологодський ЦДМС, та 1 пункт виробничого контролю (ВАТ "Северсталь") на водних об'єктах Вологодської області:
29 річках, Кубенському озері, Рибінському та Шекснінському (включаючи оз. Біле) водосховищах.
Оцінка якості вод проводилася відповідно до розроблених Гідрохімічним інститутом та введених у дію в 2002 р. РД 52.24.643-2002 " Методичні вказівки. Метод комплексної оцінки ступеня забрудненості поверхневих вод за гідрохімічними показниками із застосуванням програмного комплексу "УКИЗВ – мережа".
За аналізом проб, відібраних у 2010 р., можна дійти невтішного висновку у тому, що поверхневі води області переважно відносяться до 3 класу (категорія " забруднена " ) – 60 % пунктів спостережень, до 4 класу (категорія " брудна " ) – 36% , до 5 класу (категорія "екстремально брудна") – 2 % пунктів, що пояснюється природним походженням та фоновим характером підвищеного вмісту в поверхневих водах області заліза, міді та цинку, а також хімічного споживання кисню (ГПК), які в основному визначають величину УКИЗВ. При цьому антропогенна складова забруднення чітко простежується лише на водотоках, природний стік яких значно менше обсягів стічних вод, що в них надходять (рр. Пельшма, Кошта, Вологда, Содема, Шограш). До 2 класу (категорія «слабко забруднена» належить 2% пунктів (рисунок 1.2 і таблиця 1.2.).
Порівняно з 2009 роком відбулося зменшення кількості водних об'єктів, що віднесені до 3 класу якості (категорія «забруднена») з одночасним збільшенням числа об'єктів, віднесених до 4 класу (категорія «брудна»).
Аналіз можливих причинпоказав:
У 2010 році, порівняно з 2009 роком, знизився обсяг забруднених стічних вод на 2,3 млн. м3, маса забруднюючих речовин зменшилася на 0,6 тис. тонн;
Погіршення якості води торкнулося здебільшого водних об'єктів, антропогенний вплив на які незначний, або зовсім відсутній.
Таким чином, можна зробити висновок, що погіршення якості води у водних об'єктах області пов'язане з аномально високою температурою та дефіцитом опадів у період літньої межі 2010 р., що призвело до посилення окисних процесів та збільшення частки підземних вод у формуванні стоку. Внаслідок цього сталося збільшення вмісту у воді речовин азотної групи, а також речовин, характерних для водовмісних ґрунтів (мідь, цинк, алюміній, марганець).
Таблиця 1.2.
Порівняння якості поверхневих вод області на основі Комплексного показника УКІЗВ за 2009 та 2010 роки.
| 2009 рік | 2010 рік | ||||
| УКИЗВ | УКИЗВ | клас, розряд (категорія) якості води | |||
| Біломорський басейн | |||||
| оз. Кубенське – д. Коробове | 2,32 | 3А (забруднена) | 3,17 | 3Б (дуже забруднена) | Cu (3,6 ГДК), ГПК (2,6 ГДК), Fe (1,3 ГДК), БПК5 (1,7 ГДК) |
| нар. Уфтюга – д. Богородське | 4,68 | 4А (брудна) | 3,68 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (1,9 ГДК), Cu (2,0 ГДК), ГПК (1,3 ГДК), БПК5 (2,5 ГДК), SO4 (1,2 ГДК) |
| нар. Велика Єльма – д. Філютіне | 2,72 | 3А (забруднена) | 3,60 | 3Б (дуже забруднена) | Cu (5,1 ГДК), Fe (1,4 ГДК), ГПК (2,1 ГДК), БПК5 (1,5 ГДК), SO4 (1,2 ГДК) |
| нар. Сямжена – с. Сямжа | 3,50 | 3Б (дуже забруднена) | 4,66 | 4А (брудна) | Fe (4,9 ГДК), Cu (11,0 ГДК), ГПК (3,6 ГДК), Zn (2,2 ГДК), нафтопродукти (1,9 ГДК), NO2 (1,1 ГДК) |
| нар. Кубена – д. Савінська | 3,13 | 3Б (дуже забруднена) | 4,86 | 4Б (брудна) | Cu (28,3 ГДК), Fe (2,9 ГДК), ГПК (2,2 ГДК), Zn (6,9 ГДК), NH4 (1,0 ГДК), нафтопродукти (1,0 ГДК) |
| нар. Кубена – д. ТроїцеЄнальське | 3,34 | 3Б (дуже забруднена) | 2,26 | 3А (забруднена) | Fe (2,7 ГДК), Cu (3,0 ГДК), ГПК (1,5 ГДК) |
| нар. Сухона – 1 км вище за м. Сокола | 3,62 | 3Б (дуже забруднена) | 3,57 | 3Б (дуже забруднена) | Cu (4,9 ГДК), ГПК (2,5 ГДК), Fe (1,1 ГДК), БПК5 (1,3 ГДК), феноли (1,8 ГДК), Ni (1,4 ГДК), Mn ( 1,0 ГДК) |
| нар. Сухона - 2 км нижче м. Сокола | 4,00 | 3Б (дуже забруднена) | 4,34 | 4А (брудна) | Cu (5,3 ГДК), ГПК (2,5 ГДК), Fe (1,7 ГДК), БПК5 (1,3 ГДК), феноли (1,8 ГДК), Ni (1,4 ГДК), Mn ( 1,0 ГДК) |
| нар. Тошня – д. Світилки | 3,36 | 3Б (дуже забруднена) | ГПК (2,4 ГДК), БПК5 (1,6 ГДК) | ||
| нар. Тошня – м. Вологда, водозабір ПЗ | 4,39 | 4А (брудна) | 4,48 | 4А (брудна) | Cu (4.8 ГДК), ГПК (1,8 ГДК), БПК5 (1,7 ГДК), NH4 (1,1 ГДК), NO2 (1,3 ГДК) |
| нар. Вологда – 1 км вище за м. Вологди | 4,54 | 4А (брудна) | 4,32 | 4А (брудна) | Cu (8,0 ГДК), ГПК (2,3 ГДК), Fe (1,9 ГДК), БПК5 (1,4 ГДК), Ni (1,3 ГДК), Mn (1,5 ГДК), феноли ( 1,2 ГДК) |
| нар. Содема – м. Вологда | 7,43 | 4В (дуже брудна) | 7,64 | 4В (дуже брудна) | БПК5 (2,8 ГДК), NO2 (3,8 ГДК), ГПК (2,7 ГДК), NH4 (2,2 ГДК), нафтопродукти (4,3 ГДК), феноли (2,5 ГДК) |
| нар. Шограш - м. Вологда | 8,40 | 4В (дуже брудна) | 7,45 | 4Г (дуже брудна) | NН4 (4,5 ГДК), БПК5 (2,5 ГДК), ГПК (2,2 ГДК), NO2 (3,6 ГДК), нафтопродукти (1,2 ГДК), феноли (2,5 ГДК) |
| нар. Вологда – 2 км нижче м. Вологди | 5,54 | 4Б (брудна) | 6,02 | 4В (дуже брудна) | NO2 (4.2 ГДК), NH4 (4.1 ГДК), Cu (4,4 ГДК), БПК5 (3,3 ГДК), ГПК (2,7 ГДК), Fe (2.3 ГДК), феноли (1,4 ГДК), Ni (1,5 ГДК), Mn (1,5 ГДК) |
| нар. Лежа – д. Зимняк | 3,26 | 3Б (дуже забруднена) | 2,92 | 3А (забруднена) | Cu (5,4 ГДК), Fe (2.6 ГДК), БПК5 (1,5 ГДК), ГПК (2.4 ГДК) |
| нар. Сухона - 1 км вище гирла нар. Пельшми | 2,70 | 3А (забруднена) | 2,68 | 3А (забруднена) | ГПК (2,2 ГДК), Fe (1,2 ГДК), Ni (1,5 ГДК), NO2 (1,7 ГДК) |
| Водний об'єкт – населений пункт | 2009 рік | 2010 рік | |||
| УКИЗВ | клас, розряд (категорія) якості води | УКИЗВ | клас, розряд (категорія) якості води | показники, що перевищують ГДК (СРР/ГДК) | |
| нар. Пельшма | 7,29 | 5 (екстремально брудна) | 7,89 | 5 (екстремально брудна) | Fe (4,3 ГДК), БПК5 (20,5 ГДК), лігносульфонати (14,6 ГДК), феноли (15,3 ГДК), ГПК (11,9 ГДК), NH4 (2,4 ГДК), NO2 ( 1,2 ГДК), кисень (1,0 ГДК) |
| нар. Сухона - 1 км нижче гирла нар. Пельшми | 2,70 | 3А (забруднена) | 2,81 | 3А (забруднена) | ГПК (2,2 ГДК), Fe (1,2 ГДК), феноли (1,1 ГДК), Ni (1,4 ГДК) |
| нар. Сухона – с. Нареми | 3,06 | 3Б (дуже забруднена) | 3,76 | 3Б (дуже забруднена) | ГПК (3,0 ГДК), Cu (6,1 ГДК), Fe (2,5 ГДК), БПК5 (1,9 ГДК), Mn (1,0 ГДК), Ni (1,2 ГДК) |
| нар. Двиниця – д. Котлакса | 3,17 | 3Б (дуже забруднена) | 3,68 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (3,5 ГДК), Cu (6,4 ГДК), нафтопродукти (1,1 ГДК), ГПК (2.9 ГДК), БПК5 (1,0 ГДК), NH4 (1,0 ГДК) |
| нар. Сухона – вище за м. Тотьми | 2,74 | 3А (забруднена) | 3,06 | 3Б дуже (забруднена) | Fe (3,4 ГДК), ГПК (2,9 ГДК), Cu (3,8 ГДК) |
| нар. Сухона – нижче м. Тотьми | 3,98 | 3Б (дуже забруднена) | 3,33 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (2,9 ГДК), ГПК (2.9 ГДК), Cu (3.6 ГДК), NO2 (1,5 ГДК) |
| нар. Леденьга – д. Юрманга | 4,01 | 4А (брудна) | 5,06 | 4А (брудна) | Cl (1,1 ГДК), Fe (2,2 ГДК), ГПК (2,7 ГДК), SO4 (3,4 ГДК), Cu (3,5 ГДК), БПК5 (1,4 ГДК) |
| нар. Стара Тотьма – д. Дем'янівський Погост | 3,71 | 3Б (дуже забруднена) | 3,05 | 3Б (дуже забруднена) | ГПК (1,6 ГДК), Fe (1,5 ГДК), Cu (2,1 ГДК), БПК5 (1,2 ГДК), SO4 (1,5 ГДК) |
| нар. Верхня Єрга – д. Піхтове | 3,67 | 3Б (дуже забруднена) | 3,29 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (2,6 ГДК), Cu (4,2 ГДК), ГПК (1,8 ГДК) |
| нар. Сухона – 3 км вище за м. Великого Устюга | 3,01 | 3Б (дуже забруднена) | 3,51 | 3Б (дуже забруднена) | Cu (5.4 ГДК), ГПК (2,2 ГДК), Fe (2.6 ГДК), Ni (1,4 ГДК), Mn (1,2 ГДК) |
| нар. Кічменьга – д. Захарове | 2,74 | 3А (забруднена) | 3,61 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (2,0 ГДК), ГПК (1,8 ГДК), Cu (3,6 ГДК) |
| нар. Південь – д. Пермас | 3,03 | 3Б (дуже забруднена) | 1,98 | 2 (слабко забруднена) | ГПК (1,8 ГДК), Fe (3,6 ГДК), Cu (2,9 ГДК) |
| нар. Південь – д. Стрілка | 3,36 | 3Б (дуже забруднена) | 3,24 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (4.7 ГДК), ГПК (1,7 ГДК), Cu (5.4 ГДК), Zn (1,0 ГДК) |
| нар. М. Північна Двіна – нижче м. Великого Устюга (Кузино) | 3,39 | 3Б (дуже забруднена) | 3,78 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (4,3 ГДК), Cu (7,1 ГДК), ГПК (2,0 ГДК), Ni (1,4 ГДК), Zn (1,1 ГДК), Mn (1,2 ГДК) |
| нар. М. Північна Двіна – 1 км вище за м. Красавине (Ведмедки) | 3,75 | 3Б (дуже забруднена) | 3,43 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (3,3 ГДК), Cu (5.8 ГДК), ГПК (2,1 ГДК), Zn (1,2 ГДК), БПК5 (1,0 ГДК) |
| нар. М. Північна Двіна – 3,5 км нижче м. Красавине | 3,41 | 3Б (дуже забруднена) | 4,02 | 4А (брудна) | Fe (3,2 ГДК), ГПК (2,4 ГДК), Cu (6,3 ГДК), Zn (1,1 ГДК), Ni (1,7 ГДК), БПК5 (1,0 ГДК), Mn ( 1,5 ГДК) |
| нар. Вага – д. Глиборецька | 3,53 | 3Б (дуже забруднена) | 4,36 | 4А (брудна) | Cu (3,5 ГДК), Fe (3,3 ГДК), ГПК (2,6 ГДК), БПК5 (1,1 ГДК), нафтопродукти (1,6 ГДК) |
| нар. Вес – нижче с. Верховажчя | 4,72 | 4А (брудна) | 3,66 | 3Б (дуже забруднена) | ГПК (1,6 ГДК), Fe (1,8 ГДК), Cu (3,2 ГДК), SO4 (1,3 ГДК), NO2 (1,5 ГДК), БПК5 (1,4 ГДК) |
| Каспійський басейн | |||||
| нар. Кема – д. Попівка | 2,49 | 3А (забруднена) | 3,08 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (3,9 ГДК), ГПК (1.6 ГДК), Cu (2,0 ГДК), NH4 (1,0 ГДК) |
| нар. Куність - д. Ростані | 2,77 | 3А (забруднена) | 2,97 | 3А (забруднена) | Fe (2,2 ГДК), Cu (4,1 ГДК), ГПК (2,1 ГДК) |
| оз. Біле – д. Кіснема | 2,77 | 3А (забруднена) | 3,04 | 3Б (забруднена) | Fe (5,8 ГДК), Cu (2,9 ГДК), ГПК (2,9 ГДК), NH4 (1,1 ГДК) |
| оз. Біле – м. Білозерськ | 3,35 | 3Б (дуже забруднена) | 3,07 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (4,5 ГДК), ГПК (2,8 ГДК), Cu (2,7 ГДК) |
| Шекснінське вдхр. – д. Крохіно | 2,58 | 3А (забруднена) | 2,11 | 3А (забруднена) | Fe (5,7 ГДК), Cu (5,0 ГДК), ГПК (2,6 ГДК) |
| Шекснінське вдхр. - С. Іванів Бор | 3,23 | 3Б (забруднена) | 4,28 | 4А (брудна) | Fe (6,2 ГДК), Cu (3,7 ГДК), ГПК (2,5 ГДК), нафтопродукти (1,0 ГДК), NO2 (1,7 ГДК) |
| нар. Ягорба – д. Мостова | 4,93 | 4А (брудна) | 5,00 | 4А (брудна) | Fe (1,1 ГДК), ГПК (1,8 ГДК), БПК5 (2,0 ГДК), SO4 (4.3 ГДК), Cu (2,3 ГДК), Ni (1,4 ГДК), нафтопродукти (1, 6 ГДК), NH4 (1,1 ГДК), NO2 (1.5 ГДК), Mn (1,0 ГДК) |
| нар. Ягорба – м. Череповець, 0,5 км вище за гирло | 3,75 | 3Б (дуже забруднена) | 4,41 | 4А (брудна) | Cu (3,6 ГДК), Fe (2,2 ГДК), ГПК (2,7 ГДК), Ni (1,7 ГДК), БПК5 (1,4 ГДК), Mn (1,3 ГДК) |
| нар. Кошта – м. Череповець | 6,29 | 4Б (брудна) | 6,11 | 4Б (брудна) | NO2 (5,7 ГДК), Cu (6.6 ГДК), Zn (2,8 ГДК), SO4 (1,9 ГДК), Ni (1.7 ГДК), ГПК (2,7 ГДК), БПК5 (2.0 ГДК), Fe (2.0 ГДК), Mn (1,8 ГДК), NH4 (3,6 ГДК) |
| нар. Андога – д. Микільське | 3,67 | 3Б (дуже забруднена) | 3,33 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (4,2 ГДК), Cu (3,7 ГДК), ГПК (3,1 ГДК), нафтопродукти (1,9 ГДК) |
| нар. Судна – д. БорисовоСудське | 4,29 | 4А (брудна) | 4,54 | 4А (брудна) | Fe (3,8 ГДК), Cu (9,0 ГДК), ГПК (1,3 ГДК), Zn (1,5 ГДК), БПК5 (1,6 ГДК), NH4 (1,1 ГДК), NO2 ( 1,3 ГДК) |
| нар. Чагодоща – д. Мегрине | 2,72 | 3А (забруднена) | 2,69 | 3А (забруднена) | Fe (4.6 ГДК), Cu (2,8 ГДК), ГПК (1.8 ГДК) |
| нар. Молога – вище за м. Устюжні | 2,89 | 3А (забруднена) | 3,15 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (3,2 ГДК), ГПК (1,8 ГДК), Cu (3,1 ГДК), БПК5 (1,1 ГДК) |
| нар. Молога – нижче м. Устюжні | 2,71 | 3А (забруднена) | 3,53 | 3Б (забруднена) | Fe (3,0 ГДК), ГПК (1,8 ГДК), Cu (4,3 ГДК), Zn (1,0 ГДК), БПК5 (1,2 ГДК) |
| Рибінське вдхр. - 2 км вище м. Череповця | 3,16 | 3Б (дуже забруднена) | 3,85 | 3Б (дуже забруднена) | Cu (4,1 ГДК), ГПК (2,2 ГДК), Fe (1,9 ГДК), Ni (1,0 ГДК), БПК5 (1,0 ГДК) |
| Рибінське вдхр. - 0,2 км нижче м. Череповця | 3,31 | 3Б (дуже забруднена) | 4,26 | 4А (брудна) | Cu (3,5 ГДК), ГПК (2,6 ГДК), Fe (2,3 ГДК), Ni (1,6 ГДК), NO2 (1,0 ГДК), БПК5 (1,3 ГДК), Mn ( 1,3 ГДК) |
| Рибінське вдхр. - С. М'якса | 3,74 | 3Б (дуже забруднена) | 3,24 | 3Б (дуже забруднена) | Cu (3,8 ГДК), ГПК (2,4 ГДК), Fe (2,6 ГДК), NH4 (1,1 ГДК) |
| Балтійський басейн | |||||
| нар. Андома – д. Рубцове | 3,67 | 3Б (дуже забруднена) | 3,27 | 3Б (дуже забруднена) | Fe (7,5 ГДК), ГПК (2,3 ГДК), Cu (2,9 ГДК), NH4 (1,0 ГДК) |
Малюнок 1.2
Малюнок 1.3.
Зміна якості води за довжиною оз.Кубенське - р.Сухона -
р.Мала Північна Двіна в 2009-2010 рр.
Малюнок 1.4
Зміна якості води за довжиною оз.Біле - Шекснінське вдхр. -
Рибінське вдхр. у 2009-2010 pp.
Р. Пельшма
Якість води. Пельшми за 2010 рік (малюнок 1.5.) погіршилося в межах категорії 5 "екстремально брудна" - УКІЗВ = 7,89 (у 2009 р. УКІЗВ = 7,29).
Основними інгредієнтами-забруднювачами є лігносульфонати та феноли, середній вміст яких становив відповідно 14,6 ГДК та 15,3 ГДК. Максимальні значення біохімічного споживання кисню (БПК5) відзначалися влітку і становили 83,0 ГДК. Максимальний вміст фенолів та лігносульфонатів також відзначалося взимку і склало 22,3 та 21,06 ГДК відповідно.
Малюнок 1.5.
Якість води. Пельшми у 2003 – 2010 pp.
Р. Сухона в районі м. Сокола та гирла нар. Пельшми
Якість води. Сухони вище за м. Сокіл порівняно з 2009 р. покращилося в межах категорії 3Б "дуже забруднена" (УКИЗВ одно 3,57), нижче за м. Сокіл – погіршилося з переходом з категорії 3Б "дуже забруднена" в категорію 4А «брудна» ( УКИЗВ дорівнює 4,34) (рисунок 1.6.).
Малюнок 1.6.
Якість води. Сухони в районі м. Сокола у 2003 – 2010 роках.
Вище гирла нар. Пельшми якість води. Сухони залишилося в межах категорії 3А "забруднена": УкізВ2010 = 2,68, УкізВ2009 = 2,70.
Нижче гирла нар. Пельшми якість води. Сухони також залишилося в межах категорії 3А «забруднена» (УкізВ2010 = 2,70, Укізв2009 = 2,81) (рисунок 1.7.).
Малюнок 1.7.
Якість води. Сухони в районі гирла нар. Пельшми та с. Нареми у 2003 – 2010 pp.
Р. Вологда. Вода в річці вище міста (рисунок 1.8) порівняно з попереднім роком у 2010 р. залишилася в категорії 4А "брудна" (УКИЗВ2010 = 4,32, УКИЗВ2009 = 4,54).
Нижче за м. Вологди у 2010 р. якість води порівняно з 2009 роком погіршилася з переходом з категорії 4Б «брудна» до 4В «дуже брудна» (УКІЗВ2010 = 6,02, УКІЗВ2009 = 5,54).
Малюнок 1.8.
Зміна якості. Вологди в районі м. Вологди у 2003 – 2010 роках.
До лімітується показників, що визначають забруднення води р. Вологди нижче міста та зумовлюють УКИЗВ відносяться азот амонійний (4,1 ГДК) і азот нітритний (4,2 ГДК), БПК5 (3,3 ГДК), феноли (1,4 ГДК), іони міді (4,4 ГДК), нікелю (1,5 ГДК), заліза (2,3 ГДК), марганцю (1,5 ГДК).
Рибінське водосховище
Якість води Рибінського вдхр. за показником УКІЗВ вище за м. Череповця погіршилося в межах категорії 3Б «дуже забруднена» (УКІЗВ = 3,85) (рисунок 1.9.).
Якість води нижче за м. Череповець (д. Якуніне) погіршилася з переходом з категорії 3Б «дуже забруднена» до категорії 4А «брудна»: УКИЗВ2009 = 3,31, УКИЗВ2010 = 4,26.
У районі с. М'яка якість води покращилася в межах категорії 3Б «дуже забруднена»: УКИЗВ2009 = 3,74, УкізВ2010 = 3,24.
Основними речовинами, що визначають величину УКІЗВ Рибінського водосховища є іони міді, заліза, а також ГПК, що мають природне походження та фоновий характер. У районі с. М'якса відзначений азот амонійний (1,1 ГДК), буд Якуніно БПК5 (1,3 ГДК), червні марганцю (1,3 ГДК).
Малюнок 1.9.
Зміна якості Рибінс кого вдхр. в районі м. Череповця у 2003 – 2010 pp.
Р. Кошта
У 2010 році якість води в р. Коште (рисунок 1.10) порівняно з 2009 роком залишилося в межах категорії 4Б «вода брудна» при УКІЗВ 6,11 (у 2009 р. Укізв = 6,29).
Основними речовинами, що забруднюють воду. Кошти, з'явилися ГПК (2,7 ГДК), азот нітритний (5,7 ГДК) та амонійний (3,6 ГДК), сульфати (1,9 ГДК), БПК5 (2,0 ГДК), іони нікелю (1,7 ГДК), цинку (2,8 ГДК), міді (6,6 ГДК), заліза (2,0 ГДК) та марганцю (1,8 ГДК).
Малюнок 1.10.
Якість води. Кошти в районі м. Череповця в 2003 - 2010 роках.
Р. Ягорба
Вода нар. Ягорби (малюнок 1.11.) у 2009 р. вище за м. Череповець (д. Мостова) відносилася до категорії 4А "брудна" (УКІЗВ = 5,00), що трохи вище за рівень 2009 р. (УКІЗВ = 4,93). У межах м. Череповця якість води погіршилася з переходом з категорії 3Б "дуже забруднена" до категорії 4А «брудна»: УКИЗВ2009 = 3,75, УКИЗВ2010 = 4,41.
До основних інгредієнтів-забруднювачів води р. Ягорби відносяться: іони нікелю (1,4 - 1,7 ГДК), міді (2,3 - 3,6 ГДК), заліза (1,1 - 2,2 ГДК), марганцю (1,0 - 1,3 ГДК) ), БПК5 (1,4 - 2,0 ГДК), ГПК (1,8 - 2,7), азот амонійний ((1,1 ГДК) та нітритний (1,5 ГДК), сульфати (4,3 ГДК) та нафтопродукти (1,6 ГДК).
Малюнок 1.11
Якість води. Ягорби у 2003 – 2010 pp.
З метою оцінки та виявлення впливу господарської діяльностіна якість поверхневих вод проводився також розрахунок індексу забрудненості вод (ІЗВ), у якому концентрації речовин із підвищеними природними значеннями не враховувалися.
Оцінка якості поверхневих вод за комплексним показником "Індекс забруднення води (ІЗВ)" показала, що у 60 % пунктів спостережень у 2010 році вода належала до категорії "чиста", у 34 % - "помірно забруднена", у 4 % (р. Кошта) - 3 км вище гирла, р. Вологда - нижче р. Вологди) - забруднена, в 2% (р. Пельшма) - "надзвичайно брудна" (таблиця 1.3.).
Найбільше антропогенне навантаження в області зазнають річки Пельшма, Кошта, Вологда нижче за м. Вологди, Содема, Шограш.
Найбільш чистими водними об'єктами області є річки Південь, Кубена, Чагода, Лежа, Куність, Молога, Кема, Стара Тотьма, Б. Єльма, Сямжена, Леденьга, Ст Єрга, Андога, Андома, оз. Біле, оз. Кубенське, Шекснінське вдхр.
Таблиця 1.3. Порівняння якості поверхневих вод області за 2009 та 2010 роки.
| Водойма | Населений пункт | 2009 рік | 2010 рік | ||
| ІЗВ | якість води | ІЗВ | якість води | ||
| Біломорський басейн | |||||
| оз. Кубенське | д. Коробове | 0,51 | чиста | 0,75 | чиста |
| нар. Уфтюга | д. Богородське | 1,11 | помірно забруднена | 1,04 | помірно забруднена |
| нар. Б. Єльма | д. Філютіне | 0,64 | чиста | 0,76 | чиста |
| нар. Сямжена | у межах с. Сямжа | 0,57 | чиста | 0,86 | чиста |
| нар. Кубена | д. Савінська | 0,54 | чиста | 0,69 | чиста |
| нар. Кубена | д. Троїце-Єнальське | 0,56 | чиста | 0,46 | чиста |
| нар. Сухона | 1 км вище за м. Сокола | 1,28 | помірно забруднена | 1,01 | помірно забруднена |
| нар. Сухона | 2 км нижче м. Сокола | 1,21 | помірно забруднена | 1,07 | помірно забруднена |
| нар. Тошня | 1 км вище гирла | 1,02 | помірно забруднена | 0,90 | чиста |
| нар. Вологда | 1 км вище за м. Вологди, 1 км вище за впадіння річки. Тошни | 1,23 | помірно забруднена | 1,19 | помірно забруднена |
| нар. Вологда | 2 км нижче м. Вологди, 2 км нижче скидання стічних вод МУП ЖКГ "Вологдаміськводоканал" | 4,15 | брудна | 3,5 | забруднена |
| нар. Лежачи | д. Зимняк | 0,68 | чиста | 0,74 | чиста |
| нар. Сухона | вище впадання Пельшми | 0,88 | чиста | 1,21 | помірно забруднена |
| нар. Пельшма | 5 км на схід від м. Сокола, біля а/д мосту на п. Кадніков, 37 км вище гирла, 1 км нижче скидання стічних вод Сокільських ООСК | 15,98 | надзвичайно брудна | 12,26 | надзвичайно брудна |
| нар. Сухона | 1 км нижче впадання нар. Пельшми | 1,34 | помірно забруднена | 1,12 | помірно забруднена |
| нар. Сухона | с. Нареми | 0,94 | чиста | 1,14 | помірно забруднена |
| нар. Двіниця | д. Котлаксу | 0,59 | чиста | 0,72 | чиста |
| нар. Сухона | 1 км вище м. Тотьми | 0,57 | чиста | 0,60 | чиста |
| нар. Сухона | 1 км нижче м. Тотьми | 0,78 | чиста | 0,78 | чиста |
| нар. Льоденьга | д. Юрманга | 0,99 | чиста | 1,49 | помірно забруднена |
| нар. Стара Тотьма | д. Дем'янівський Погост | 0,92 | чиста | 0,74 | чиста |
| нар. Верхня Єрга | д. Ялицеве | 0,68 | чиста | 0,56 | чиста |
| нар. Кічменьга | д. Захарове | 0,85 | чиста | 1,08 | помірно забруднена |
| нар. Сухона | 3 км вище за м. Великого Устюга, 0,5 км нижче за впадіння річки. Воздвиженки | 0,88 | чиста | 1,06 | помірно забруднена |
| нар. Південь | д. Пермас | 0,55 | чиста | 0,39 | чиста |
| нар. Південь | д. Стрілка | 0,57 | чиста | 0,49 | чиста |
| нар. М. Півн. Двіна | 0,1 км нижче м. Великого Устюга, 1,5 км нижче злиття річок Сухони та Південь, 0,5 км нижче скидання стічних вод судноремонтного заводу | 0,83 | чиста | 1,05 | помірно забруднена |
| нар. М. Півн. Двіна | 1 км вище за м. Красавине, в межах д. Ведмедки; 1 км вище впадання нар. Лапинка | 0,62 | чиста | 1,03 | помірно забруднена |
| нар. М. Півн. Двіна | 3,5 км нижче м. Красавине, 9 км нижче впадання річки Лапинка, 1 км нижче скидання стічних вод льонокомбінату | 0,79 | чиста | 1,16 | помірно забруднена |
| нар. вага | вище за с. Верховажчя | 0,93 | чиста | ||
| Водойма | Населений пункт | 2009 рік | 2010 рік | ||
| ІЗВ | якість води | ІЗВ | якість води | ||
| нар. вага | д. Глиборецька | 0,76 | чиста | 0,88 | чиста |
| нар. вага | нижче за с. Верховажчя | 1,05 | помірно забруднена | 1,04 | помірно забруднена |
| Каспійський басейн | |||||
| нар. Кема | д. Попівка | 0,49 | чиста | 0,58 | чиста |
| нар. Кущі | д. Ростані | 0,61 | чиста | 0,57 | чиста |
| оз. Біле | д. Кіснема | 0,53 | чиста | 0,54 | чиста |
| оз. Біле | м. Білозерськ | 0,64 | чиста | 0,53 | чиста |
| Шекснінське вдхр. | д. Крохіно | 0,50 | чиста | 0,40 | чиста |
| Шекснінське вдхр. | д. Іванів Бор | 0,66 | чиста | 0,89 | чиста |
| нар. Ягорба | д. Мостова | 1,65 | помірно забруднена | 2,13 | помірно забруднена |
| нар. Ягорба | у межах м. Череповця | 0,93 | чиста | 1,18 | помірно забруднена |
| нар. Кошта | в межах м. Череповця, 3 км вище гирла | 3,02 | забруднена | 2,58 | забруднена |
| нар. Андога | д. Микільське | 0,66 | чиста | 0,73 | чиста |
| нар. Судна | д. Борисово-Судське | 0,69 | чиста | 0,97 | чиста |
| нар. Молога | 1 км вище м. Устюжні | 0,53 | чиста | 0,57 | чиста |
| нар. Молога | 1 км нижче м. Устюжні | 0,56 | чиста | 0,59 | чиста |
| Рибінське вдхр. | 2 км вище м. Череповця, в межах д. Якуніне | 0,70 | чиста | 0,85 | чиста |
| Рибінське вдхр. | 0,5 км нижче від скидання стічних вод очисних споруд м. Череповця | 0,85 | чиста | - | - |
| Рибінське вдхр. | 0,2 км нижче м. Череповця, 1 км нижче впадання р. Кошти | 0,89 | чиста | 0,96 | чиста |
| Рибінське вдхр. | б/о Торове | 0,84 | чиста | 1,21 | помірно забруднена |
| Рибінське вдхр. | с.Мякса | 0,96 | чиста | 0,64 | чиста |
| Балтійський басейн | |||||
| нар. Андома | д. Рубцове | 0,68 | чиста | 0,67 | чиста |
У роботі висвітлено основні результати оцінки якості вод Верхньоволзького водосховища за період 2011–2014 років. Проведено аналіз гідрохімічних даних вод водосховища. Виявлено пріоритетні забруднюючі речовини, до яких належить марганець, загальне залізо, кольоровість, амоній-іон, нафтопродукти. Наведено результати розрахунку інтегральних показників якості води: індекси ІЗВ (Індекс забруднення води), ІКВ (Загальносанітарний індекс якості води) та УКІЗВ (Питомий комбінаторний індекс забруднення води). Проведено оцінку якості вод Верхньоволзького водосховища. У цілому нині якість вод Верхневолзького водосховища за значенням інтегральних гідрохімічних індексів оцінено як вода «брудна» (за значенням індексу ІЗВ), помірно-забруднена (за значенням індексу ІКВ), вода дуже забруднена (за значенням індексу УКИЗВ).
якість вод
Верхньоволзьке водосховище
інтегральні індекси якості
1. Верхньоволзьке водосховище // Велика Радянська Енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія, 1969-1978. URL: www./enc-dic.com/enc_sovet/Verhnevolzhskoe_ vodohranilische-3512.html (дата звернення: 17.07.15).
2. Гідрохімічні показники стану довкілля: довідкові матеріали/ За ред. Т.В. Гусєвої. - М.: Форум: ІНФРА-М, 2007. - 192 с.
3. Лазарєва Г.А., Кльонова А.В. Оцінка екологічного стану Верхньоволзького водосховища за гідрохімічними показниками // Збірник праць VII міжнародної наукової конференціїмолодих вчених та талановитих студентів «Водні ресурси, екологія та гідрологічна безпека» (м. Москва, ІВП РАН, Російська академіяприродознавства, 11–13 грудня 2013 р.). - М., 2014. - C.173-176.
4. РД 52.24.643-2002 Метод комплексної оцінки ступеня забрудненості поверхневих вод за гідрохімічними показниками - Росгідромет, 2002. - 21 с.
5. Шітіков В.К., Розенберг Г.С., Зінченко Т.Д. Кількісна гідроекологія: методи системної ідентифікації. - Тольятті: ІЕВБ РАН, 2003. - 463 с.
Якість вод водних об'єктів формується під впливом як природних, так і антропогенних факторів. В результаті людської діяльностіу водоймища може надходити багато забруднювачів різного ступенятоксичність. Забруднюють водоймища стоки сільськогосподарських та промислових підприємств, стічні води населених пунктів. У сучасних умовахпроблема забезпечення населення чистою водою стає дедалі актуальною, а дослідження стану водних об'єктів є одним із найважливіших завдань.
Метою даної роботиє оцінка якості вод Верхньоволзького водосховища із використанням інтегральних показників якості.
Об'єкти та методи дослідження
Верхньоволзьке водосховище створено 1843 року (реконструйовано 1944- 47 рр.) і складається з сполучених між собою озер Стерж, Вселуг, Піно і Волго. Водосховище розташоване на північному заході Тверської області на території Осташківського, Селіжарівського та Пінівського районів. Площа дзеркала водосховища становить 183 км2, об'єм – 0,52 км3, довжина – 85 км, найбільша ширина 6 км. Протяжність берегової лінії– 225 км. При високому рівніводи, близькому до нормального підпірного рівня (206,5 м), водосховище представляє єдине водоймище, а межень при сильній спрацюванні розчленовується на озера, слабо сполучені між собою. Водні ресурси Верхньоволзького водосховища використовуються в літній меженний період для регулювання рівнів у верхів'ях Волги, а також для промислових цілей, комунальних потреб, сільському господарствіта тваринництві. Велике значенняводосховище має для відпочинку, туризму та рибальства.
При виконанні досліджень було вивчено 3 створи Верхньоволзького водосховища (створ оз. Волго, селище Піно; створ оз. Волго, буд.
Малюнок 1. Карта-схема станцій відбору проб Верхньоволзького вдхр.: 1 – створ оз. Волго, селище Піно, 2 - площина оз. Волго, д. Дівоче, 3 - твор
В роботі були використані дані, надані Дубнінською Екоаналітичною Лабораторією (ДЕАЛ) ФДВУ «Центррегіонводгосп», за такими гідрохімічними показниками як: водневий показник, кольоровість, амоній-іон, нітрат-іон, нітрит-іон, фосфат-іон, залізо загальне, хлорид іон , сульфат-іон, марганець, магній, біохімічна потреба в кисні, мідь, цинк, свинець, нафтопродукти, розчинений кисень, нікель.
Результати дослідження
Аналіз гідрохімічних даних показав, що для всіх досліджуваних створів Верхньоволзького водосховища характерно високий вміст у воді марганцю, заліза загального та амоній-іона, концентрації яких завжди перевищували ГДК, в окремі періоди відзначені перевищення ГДК по нафтопродуктах. Концентрації цих речовин за досліджуваний період незначно змінювалися.
Для оцінки якості вод Верхньоволзького водосховища за 2011-2014 роки. були розраховані інтегральні показники якості вод: індекси ІЗВ (Індекс забруднення води), ІКВ (Загальносанітарний індекс якості води) та УКІЗВ (Питомий комбінаторний індекс забруднення води). Отримані результати представлені у таблиці 1.
Таблиця 1
Значення індексів ІЗВ, ІКВ, УКВВЗ, клас якості вод, якісний та екологічний стан вод у створах Верхньоволзького водосховища
|
Значення індексів по створах |
||||
|
Створ оз. Волго, п. Піно |
||||
|
Клас якості води Якісний стан |
дуже брудні |
|||
|
Клас якості води Якісний стан |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
|
|
Клас та розряд Якісний стан |
дуже забруднена |
дуже забруднена |
забруднена |
|
|
Створ оз. Волго, д. Дівоче |
||||
|
Клас якості води Якісний стан |
||||
|
Клас якості води Якісний стан |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
|
|
Створ Верхньоволзький бешлот |
||||
|
Клас якості води Якісний стан |
дуже брудні |
|||
Продовження Таблиці 1
|
Значення індексів по створах |
||||
|
Клас якості води Якісний стан |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
помірно-забруднені |
|
Клас та розряд Якісний стан |
дуже забруднена |
дуже забруднена |
дуже забруднена |
дуже забруднена |
Гідрохімічний індекс забруднення води (ІЗВ) використовувався як основний комплексний показник якості води до 2002 р. Класифікація якості води за значеннями ІЗВ дозволяє розділяти поверхневі води на 7 класів залежно від ступеня їх забрудненості. Розрахунок ІЗВ проводиться за шістьма інгредієнтами: обов'язкові - розчинений кисень і БПК5, та 4 речовини, які мали найбільші відносні концентрації (Ci/ПДКi). Основний недолік цього способу оцінки якості вод у тому, що враховується невеликий спектр забруднюючих речовин.
Максимальні значення індексу ІЗВ у всіх створах спостерігаються у зимово-весняний період, а мінімальні – в осінній період. За значенням індексу ІЗВ у 2011-2013 роках у всіх створах якість вод оцінюється як «брудна» (клас якості води – 5). У 2014 р. у створі Верхньоволзький бешлот (№ 3) спостерігається погіршення якості води до 6 класу якості – «дуже брудна», причому у створах оз. Волго п. Піно (№1) та оз. Волго д. Дівоче (№ 2) якість води не змінилася (рис. 2).
Малюнок 2. Зміна значень індексу ІЗВ у створах водосховища за 2011-2014 роки.
Для визначення загальносанітарного індексу якості води (ІКВ) проводиться бальна оцінка (від 1 до 5 балів). Бали присвоюються кожному показнику, використовувані до розрахунку, також враховується вага показника, після чого визначається величина ИКВ .
Загалом за значеннями індексу ІКВ протягом періоду, що розглядається (2011-2014 рр.) у всіх створах води протягом практично всього періоду дослідження за окремим винятком характеризуються як «помірно-забруднені» (3 клас якості води) (рис. 3).
Малюнок 3. Зміна значень індексу ІКВ у створах водосховища за 2011-2014 роки.
Питома комбінаторна індекс забрудненості води (УКИЗВ) на сьогоднішній день стає пріоритетним при оцінці якості вод. Класифікація якості води за значеннями УКИЗВ дозволяє розділяти поверхневі води на 5 класів залежно від ступеня їхньої забрудненості. На відміну від ІЗВ при цьому підході до розрахунку визначається не тільки кратність перевищення ГДК, а й повторюваність випадків перевищень нормативних значень. Дані розрахунку індексу УКИЗВ дозволяють точніше відбивати якість поверхневих вод.
За значенням індексу УКИЗВ води Верхньоволзького водосховища протягом періоду, що спостерігається (2011-2014 рр.) у всіх створах оцінюється як «дуже забруднена» (3 клас, розряд «Б»), за винятком створа в створі оз. Волго п. Піно у 2014 році, де ступінь забрудненості води характеризується як «забруднена» (3 клас, розряд «А») (рис. 4).
Малюнок 4. Зміна значень індексу УКІЗВ у створах водосховища за 2011-2014 роки.
Відзначено збільшення значень індексу УКВВЗ у створах, розташованих нижче за водосховищем, і хоча вони не виходять за рамки значень одного класу якості та розряду, це свідчить про незначне погіршення якості вод. У створах у районі д. Девечче та Верхньоволзького бешлота значення індексу у 2013 р. дещо вище, ніж у решту років дослідженого періоду.
Висновки
Таким чином, в результаті проведеної роботи було визначено пріоритетні забруднюючі речовини та показники вод Верхньоволзького водосховища, до яких належать марганець, загальне залізо, кольоровість, амоній-іон та нафтопродукти. Якість вод Верхньоволзького водосховища за значенням індексу ІЗВ оцінено як «брудна» (5 клас), за значенням індексу ІКВ – як «помірно-забруднена» (3 клас), за значенням індексу УКІЗВ – як вода «дуже забруднена» (3 клас, розряд "Б"). Застосування індексу УКИЗВ дає більш точну інформацію клас стану поверхневих вод, т.к. при його розрахунку використовуються всі гідрохімічні показники, що визначаються у пробі.
Рецензенти:
Жмильов П.Ю., д.б.н., професор кафедри екології та наук про Землю факультету природничих та інженерних наук, ДБОУ ВО МО « Державний університет"Дубна"», м. Дубна.
Судніцин І.І., д.б.н., професор кафедри екології та наук про Землю факультету з природничих та інженерних наук, ДБОУ ВО МО «Державний університет “Дубна”», м. Дубна.
Бібліографічне посилання
Лазарєва Г.А., Кльонова А.В. ОЦІНКА ЯКОСТІ ПОВЕРХНІВНИХ ВОД ЗА ІНТЕГРАЛЬНИМИ ПОКАЗНИКАМИ (НА ПРИКЛАДІ ВЕРХНЕВОЛЗЬКОГО ВОДОСХОВИНА) // Сучасні проблеминауки та освіти. - 2015. - № 6.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=23406 (дата звернення: 20.03.2020). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»
Якість поверхневих вод
Гідрографічна мережа автономного округу включає близько 290 тисяч озер і тридцяти тисяч водотоків, їх більшу частину становлять малі річки. Основною водною артерією є річка Об, яка приймає великі притоки: Іртиш, Вах, Аган, Тром'єган, Великий Юган, Лямін, Ляпін, Пім, Північна Сосьва, Казим. Загальна протяжність гідромережі близько 172 000 км.
Більшість річок належить до рівнинного типу, має повільну течію, широкі заплави і багато руслових озер. Льодостав починається у жовтні, за зиму дрібні річки та озера промерзають до дна. Льодохід проходить з початку травня до початку червня.
Для річок характерно сильно розтягнута повінь, знижена дренуюча роль, що є одним із важливих факторів перезволоження та заболочування території. Заболоченість водозборів рік досягає 50-70% і більше. Вплив вод боліт значною мірою визначає регіональні гідрохімічні особливості як річкових вод, і грунтових вод поверхневих водоносних горизонтів.
Поверхневі води автономного округу зазнають потужного антропогенного навантаження, пов'язаного з активним розвитком в останні десятиліттяінфраструктури міст і найбільшого в Росії нафтогазовидобувного комплексу
p align="justify"> При ландшафтно-геохімічних дослідженнях гідрографічна мережа розглядається як основний блок, через який проходять потоки природних і техногенних речовин. Динаміка хімічного складу поверхневих вод є індикатором регіональної екологічної ситуації. Це визначає значущість гідрохімічних досліджень, що становлять найважливіший розділ територіальної системи екологічного моніторингу Югри.
Характеристика якості поверхневих вод представлена за результатами моніторингу в 34 створах Росгідромету та 1692 локальних пунктах територіальної мережі спостережень (рисунок 1).
Спостереження на постах державної спостережної мережі (федеральні створи) забезпечуються Росгідрометом (виконавець – Ханти-Мансійський ЦДМС) на 16 великих водотоках (Об з протоками, Іртиш, Вах, Аган, Тром-Юган, Великий Юган, Конда, Казім, Назім, Пім, Амня, Ляпін, Північна Сосьва) поблизу населених пунктів. Щорічний обсяг вимірів – близько 8000 шт.
Малюнок 1. Пункти моніторингу поверхневих вод на території
Функціонування локальних пунктів спостережень територіальної системи забезпечується підприємствами-надрокористувачами та Урядом автономного округу (координатор – Природнагляд Югри). Локальні пункти моніторингу охоплюють 700 великих та дрібних водотоків у межах ліцензійних ділянок надр, які зазнають основного навантаження з боку нафтогазового комплексу. У 2018 році в межах 308 ліцензійних ділянок надр зроблено 91 080 вимірювань якості вод.
Річкові води Югри мають низку гідрохімічних особливостей. Для них характерна низька мінералізація, підвищені значення іонів амонію та металів, спричинені присутністю в річкових та озерних водах великої кількості органічних сполук, інтенсивне фарбування та мала прозорість вод (таблиця 1)
Природними ландшафтно-геохімічними умовами викликано практично повсюдне перевищення гранично допустимих концентрацій (далі – ГДК) по залізу (94-98% проб), марганцю (75-91% проб), цинку (29-53% проб) і міді ( у 60-73% проб) (рисунок 2).
Причинами цього є геохімічні особливості тайгових заболочених ландшафтів із властивою їм кислою реакцією ґрунтів та широким поширенням відновлювальної обстановки. Залізо, марганець, цинк і мідь мають високу міграційну здатність у ландшафтах кислого глейового класу, тому інтенсивно надходять із ґрунтів у ґрунтові води і потім – у річки.
Таблиця 1
Середній вміст забруднюючих речовин та параметрів
|
Показник |
Ставлення середнього у 2018 р. до ГДК |
|||||||
|
підкислення |
||||||||
|
мгО 2 /дм 3 |
||||||||
|
Вуглеводні |
||||||||
|
Сульфати |
||||||||
|
Марганець |
||||||||
Багаторічні спостереження показують, що середні концентрації вказаних речовин перебувають у діапазоні:
заліза - 1,35-1,86 мг/дм 3 або 13-18 ГДК;
марганцю – 0,09-0,18мг/дм 3 або 9-18 ГДК;
цинку - 0,01-0,02 мг/дм 3 або 1-2 ГДК;
міді – 0,003 – 0,007 мг/дм 3 або 3-7 ГДК.
Рисунок 2. Розподіл вимірювань сполук заліза та марганцю
щодо екологічного нормативу
Характерною природною особливістюповерхневих вод автономного округу також є значні сезонні коливання гідрохімічного складу. Максимальні значення показників забруднення досягаються в період зимової межі, коли низькі витрати та температура води сприяють збільшенню концентрацій речовин.
За період 2010-2018 роки на 15 великих водотоках зафіксовано 159 випадків високого (ВЗ) та екстремально високого (ВЗ) забруднення поверхневих вод (таблиця 2), з них 137 випадків спостерігалися в період закритого русла, коли харчування річок здійснюється лише ґрунтовими водами призводить до порушення кисневого режиму та уповільнення швидкості хімічних реакцій. 22 випадки, що залишилися, були зафіксовані в період початку повені (змив забруднюючих речовин з прилеглої території) і перед льодоставом (зниження температури води). Близько 61% загальної кількостівипадків ВЗ + ЕВЗ посідає важкі метали, 37% на розчинений кисень (рисунок 3).
Таблиця 2
Перелік водотоків з випадками ВЗ та ЕВЗ у 2010-2017 роках
|
Кількість випадків |
Гідрохімічний піст |
|
|
Жовтневе (33), Сургут (7), Ситоміно (5), Нижньовартівськ (6), Повноват (1), Нафтоюганськ (7), Білогір'я (2) |
||
|
нар. Півн. Сосьва |
Березове (11),Сосьва (4) |
|
|
Білоярський (7), Юїльськ (2) |
||
|
Ханти-Мансійськ (11), Гірничоправдинськ (2) |
||
|
Викочування (3), Урай (12), Болчари (2) |
||
|
Новоаганськ (3) |
||
|
нар. Тром-Юган, |
Російська (3) |
|
|
р.Великий Юган |
||
|
Лар'як (4), Большетархове (3) |
||
|
Лянтор (2) |
||
|
Викочування (1), Болчари (3), Урай (10) |
||
|
Білоярський (7) |
||
|
Ломбовож |
||
|
|
Нестача розчиненого кисню пояснюється низьким рівнемводи в період закритого русла та частковим промерзанням створів за відсутності можливості насичення киснем річкових вод.
Високі концентрації розчинених форм важких металів, своєю чергою, пов'язані зі зниженим вмістом кисню – в анаеробних умовах уповільнюється швидкість окислення сполук металів.
p align="justify"> Особливу актуальність для оцінки екологічної ситуації в регіоні представляють концентрації нафтопродуктів і хлоридів у поверхневих водах, які характеризують техногенні потоки забруднюючих речовин в районах нафтопромислів.
Відповідно до вимог, затверджених постановою Уряду автономного округу від 23.12.2011 №485-п, відбір проб поверхневих вод для визначення нафтопродуктів та хлоридів як пріоритетних забруднюючих речовин проводиться у пунктах локального моніторингу щомісяця з урахуванням гідрологічних особливостей вод. Щорічний обсяг вимірювань нафтопродуктів у поверхневих водах біля ліцензійних ділянок – близько 9 000 прим.
За результатами локального моніторингу частка проб, забруднених нафтопродуктами, має тенденцію до зниження з 11% у 2008 році до 4,8% 2018 року від загальної вибірки (рисунок 4).
Рисунок 4. Розподіл вимірювань нафтопродуктів щодо ГДК
Загалом за 5 років на нафтових родовищах округу, середній вміст нафтопродуктів у поверхневих водах варіювало на рівні 0,026-0,049 мг/дм3, не перевищуючи встановленого нормативу (таблиця 1).
Вміст хлоридів у поверхневих водах, як і нафтопродуктів, відображає ступінь техногенного навантаження та дотримання норм раціонального природокористування. Щорічно у поверхневих водах на ліцензійних ділянках надр виконується близько 9000 вимірів хлоридів. При цьому перевищення ГДК хлоридів фіксуються рідко, а частка проб, забруднених хлоридами, з 2008 року не перевищує 0,1-0,8% вибірки (рисунок 5).
Рисунок 5. Розподіл вимірювань хлоридів щодо ГДК
Систематично підвищені концентрації нафтопродуктів та хлоридів у пунктах моніторингу поверхневих водах відзначаються локально, переважно у межах давно розроблюваних ліцензійних ділянок з підвищеним рівнем аварійності: Самотлорською (північ) (18 пунктів) та Самотлорською (12 пунктів), Мамонтовською (16 пунктів), Південно (3 пункти), Правдинському (7 пунктів), Південно-Балицькому (4 пункти), Мало-Балицькому (4 пункти), Усть-Балицькому (2 пункти), Вахському (9 пунктів) та Радянському (8 пунктів).
Для покращення екологічної ситуації під контролем Природнагляду Югри здійснено коригування природоохоронних заходів надрокористувачів на території вказаних ліцензійних ділянок у частині вживання оперативних заходів щодо зниження аварійності на трубопровідних системах; проведення першочергових заходів щодо відновлення забруднених земельних ділянокта подання рекультивованих ділянок до огляду у поточному році.
Таким чином, якість води у поверхневих водних об'єктах автономного округу багато в чому пояснюється природним походженням та сезонною динамікою сполук заліза, марганцю, цинку, міді, а також розчиненого кисню. Моніторинговими дослідженнями останніх роківпоказано, що нафтове та сольове забруднення загалом для регіону стабілізувалося на відносно низькому рівні.
Зниження нафтового і сольового забруднення поверхневих вод біля автономного округу підтверджується також результатами спостережень у створах Росгидромета. В основних річках (Об та Іртиш) з 2008 року відзначається стійка тенденція зниження середньорічних концентрацій нафтопродуктів до рівня, що не перевищує ГДК; вміст хлоридів стабільно становить десяті частки ГДК.
Вказано дату перенесення документа на нову платформу 1C-bitrix.
